Z/28

Для участия в недавно созданной кузовной гоночной серии Trans-Am на Chevrolet была разработана специальная версия Camaro. Требования омологации включали в себя выпуск определённой партии автомобилей, использование некоторого количества стандартных деталей и т. п., поэтому было решено запустить эту версию в серийное производство. В декабре 1966 года автомобиль поступил в продажу как стандартная заводская комплектация (Regular Production Options, RPO) под кодом Z/28. Внешне он отличался двумя широкими продольными полосками на капоте и крышке багажника и эмблемами Z/28 на передних крыльях и решётке радиатора. В комплектации Z/28 выпускались только купе, кабриолетов не предлагалось, но большинство остальных опций были доступны, в том числе и комплектация Rally Sport. С 1969 модельного года на эту модель стали устанавливать специальный капот с большим «горбом» воздухозаборника по центру (Special Duckted Hood), ставший очень популярным в дальнейшем. За счёт подачи менее нагретого воздуха с небольшим напором из-под ветрового стекла такая конструкция позволяла немного повысить мощность двигателя.
Рабочий объём двигателя гоночной серии был ограничен пятью литрами, а такого мотора не было на фирме, поэтому для Z/28 был спроектирован оригинальный двигатель. Для нового мотора был взят блок цилиндров от V-образного восьмицилиндрового 5,4-литрового (327 cid) двигателя и коленчатый вал от 4,6-литрового (283 cid) мотора, в результате получился двигатель рабочим объёмом 4,95 литра (302 cid). На блок цилиндров устанавливались чугунные головки с клапанами большого диаметра и специальные распределительные валы обеспечивающий их больший подъём. В приводе толкателей клапанов не было гидравлического компенсатора зазоров, что обеспечивало более чёткую работу механизма газораспределения на высоких оборотах. Использовался масляный насос большей производительности и большего размера радиатор. Его обдувал пятилопастной вентилятор, который за счёт вязкостной муфты в приводе мог изменять свою производительность. Двойная выхлопная система имела трубы увеличенного диаметра и специальный глушитель. Четырёхкамерный карбюратор Holleу был установлен на настроенный впускной коллектор из алюминиевого сплава. Помимо механической, двигатель мог оснащаться электронной (транзисторной) системой зажигания, которая стабильно работала даже на высоких оборотах. Всё это позволило ему развивать мощность в 290 л. с. Но главным было то, что короткий ход поршня позволял двигателю работать на высоких оборотах, обеспечивая большую максимальную скорость автомобиля. Для красоты корпус воздушного фильтра и клапанные крышки двигателя были хромированы.
Двигатель агрегатировался только с четырёхступенчатой механической коробкой передач: либо стандартной (M20), либо со сближенным рядом передаточных чисел (M21), либо с усиленной (M22). Использовался карданный вал с усиленными шарнирами, задний мост с упрочнённым картером главной передачи, усиленными шестернями и полуосями. Рекомендовалось заказывать дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением Positraction.
В подвеске использовались усиленные пружины спереди, более мощные амортизаторы спереди и сзади и пятилистовые рессоры сзади. Кроме того, задний мост был дополнительно связан с кузовом одним диагональным рычагом справа. Рулевое управление комплектовалось механизмом с уменьшенным передаточным отношением, либо «быстрым» (количество оборотов руля 4,0), либо «очень быстрым» (количество оборотов руля 3,5). По заказу возможна была установка гидроусилителя. В тормозной системе с вакуумным усилителем устанавливались дисковые тормоза спереди. Использовались 15-дюймовые колёса (6.00x15 или 7.00x15) и шины (7.35x15).
В августе 1967 года Марк Донохью на специально подготовленном Camaro Z/28 на автодроме Marlboro в Мэриленде одержал первую победу в серии. В следующем году он выиграл десять гонок из двенадцати и стал чемпионом Trans-Am, установив не побитый до сих пор рекорд по количеству побед. В 1969 году он выиграл шесть из последних семи гонок и вновь принёс чемпионское звание Chevrolet.